Chromessenz beleuchtet, wie Calcium zur normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen beiträgt. Fundierte Darstellungen auf Grundlage europäischer Gesundheitsangaben.
Leitfaden lesenJeder Gedanke, jede Bewegung und jede Sinneswahrnehmung beruht auf der Weiterleitung elektrischer und chemischer Signale zwischen Nervenzellen. Dieser Vorgang — die neuronale Signalübertragung — findet an spezialisierten Kontaktstellen statt, den sogenannten Synapsen. An diesen Stellen gibt eine präsynaptische Zelle Botenstoffe (Neurotransmitter) frei, die an der nächsten Nervenzelle eine Reaktion auslösen.
Die Freisetzung dieser Botenstoffe ist ein mehrstufiger Prozess: Ein elektrisches Signal läuft entlang des Axons zur Synapse. Dort öffnen sich spannungsabhängige Ionenkanäle, durch die Calcium-Ionen in die Nervenendigungen einströmen. Dieser Calciumeinstrom löst die Verschmelzung der Neurotransmitter-Vesikel mit der Zellmembran aus, sodass die Botenstoffe in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat die wissenschaftliche Grundlage für die Beteiligung von Calcium an diesem Vorgang geprüft. Auf dieser Basis wurde eine zugelassene gesundheitsbezogene Angabe veröffentlicht.
Calcium verfügt über eine von der EU zugelassene gesundheitsbezogene Angabe zur normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen.
Wenn ein Aktionspotenzial die präsynaptische Endigung erreicht, öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle. Der daraus resultierende Einstrom von Ca²⁺-Ionen in das Zellinnere ist der auslösende Faktor für die Freisetzung von Neurotransmittern aus ihren Speichervesikeln. Ohne diesen Calciumeinstrom würden die Vesikel nicht mit der Membran verschmelzen.
Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
Neben seiner Aufgabe an der Synapse dient Calcium auch als sogenannter Second Messenger innerhalb der Nervenzelle. Nach dem Einstrom aktiviert Ca²⁺ verschiedene Proteinkinasen und Phosphatasen, die nachgeschaltete Signalwege in Gang setzen. Diese intrazellulären Kaskaden sind an Lern- und Gedächtnisprozessen auf molekularer Ebene beteiligt.
Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
Das menschliche Nervensystem umfasst schätzungsweise 86 Milliarden Neuronen, die über Billionen von Synapsen miteinander vernetzt sind. An jeder einzelnen dieser Synapsen ist der gleiche Grundmechanismus am Werk: Ein elektrisches Signal wird in ein chemisches Signal umgewandelt und anschließend wieder in ein elektrisches. Calcium-Ionen sind dabei der molekulare Schalter, der den Übergang vom elektrischen zum chemischen Signal ermöglicht.
Spannungsabhängige Calciumkanäle (Voltage-Gated Calcium Channels, VGCC) sind Membranproteine, die sich bei Veränderung des Membranpotenzials öffnen. Im Nervensystem sind insbesondere die Typen N, P/Q und R an der synaptischen Übertragung beteiligt. Wenn ein Aktionspotenzial eintrifft, depolarisiert die Membran, die VGCC öffnen sich, und Calcium-Ionen folgen ihrem Konzentrationsgradienten ins Zellinnere. Dort binden sie an das Protein Synaptotagmin, das als Calciumsensor fungiert und die Fusion der Vesikel mit der präsynaptischen Membran auslöst.
Dieser gesamte Vorgang dauert weniger als eine Millisekunde, was die außerordentliche Präzision der neuronalen Kommunikation verdeutlicht. Die Konzentration freier Ca²⁺-Ionen in der Zelle wird nach der Signalübertragung durch Calciumpumpen und Austauscher rasch auf das Ruheniveau zurückgebracht.
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit hat die Evidenz zum Zusammenhang von Calcium und neuronaler Signalübertragung wissenschaftlich geprüft. Auf dieser Grundlage wurde folgende gesundheitsbezogene Angabe gemäß EU-Verordnung zugelassen:
„Calcium trägt zu einer normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen bei“ — Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
Diese Angabe darf verwendet werden, wenn ein Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel mindestens eine signifikante Menge an Calcium gemäß Anhang XIII der Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 enthält. Der tägliche Referenzwert für Calcium liegt bei 800 mg.
Umfassende Informationssammlung zu Calcium und seiner Funktion bei der Signalübertragung zwischen den Nervenzellen — basierend auf EU-zugelassenen Angaben.
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